全 文 : 第 13卷 第 3期 内 蒙 古 草 业 Vol.13 , No.3 2 0 0 1年 9月 Inner Mongolia Prataculture Jan., 2001
文章编号:1009—1866(2001)03—0058—07
隐子草的生长模式与地上生物量
月份动态初步研究
陈 良
(兴安盟中澳技术合作内蒙古草场保护项目办公室 乌兰浩特 137400)
摘要:对有关数据信息分析 , 隐子草是退化草场的主要植物种 , 并经它的地上生物量月份动
态 ,植物自然高度以及气候等因素研究 ,隐子草的生长与气温条件有密切相关 , 符合 C4 植物
生长规律 ,生长期短并枯草期被风吹断(尤其丛生隐子草),适合放牧利用。
关 键 词:隐子草;生长模式;生物量
中图分类号:S543 文献标识码:A
Preliminary Study on the Growth Patterns and Aboveground Biomass
Dynamic of Cleitogenes.spp.
CHEN Liang
(D.L.Michalk(China-Australia Technical CooperationIMGCPO Ulanhot 137400 , chi-
na)
Abstract:Cleistogenes.spp is main species of degraded grasslands , that s belong to C4
plants(which had a relationship with temperature)and to adapt grazing utilization based
on the studied Cleistogenes.spp s Monthly aboveground biomass ,plant hight and whether
condition.
Key words:Cleistogenes.spp;Growth Model;Bio-mass
1 引言
隐子草是中国北方典型草原主要的一
种多年生禾本科牧草 。有关隐子草的研究
方面 ,早在 1930年 Diplachne(Anon.1934),
Cleistogenes(Anon.1938)和 Kengia(Packer.
1960)等人曾经有过描述和分类。并据
1983年内蒙古植物志〔1〕 ,已鉴定出 10个隐
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收稿日期:2001—02—15
子草种(马等人 , 1983)。隐子草的生活习
性与北美湿地草原上生长的 blue grama
(Bouteloua gracilis)草属相似〔2〕。这些植物
都适合于 C4 植物光合作用〔3〕和放牧利用
等规律并通常被发现在低经度地区 。隐子
草是不同类型草场的交点植物〔4〕。
在内蒙古草场保护项目区境内乃至整
个兴安盟的草甸草原和沙化草原植被群落
中隐子草是非常重要的多年生禾草(参阅
图 1),从图可看出隐子草的数量在中旗和
前旗项目区草场植被总盖度的 10%~
15%,并被羊喜食方面比针茅(贝加尔针
茅)、羊草 、野古草还好〔5〕。
图 1 1997 草场调查草原植被群落组成分布情况
在调查中发现 ,兴安盟境内至少有 3
种隐子草 ,这分别为多叶隐子草 、丛生隐子
草和糙隐子草。丛生隐子草主要分布在贝
加尔针茅和典型草原 ,其草场上主要植物
种有贝加尔针茅 、野古草 、线叶菊 、羊草 、达
乌里胡枝子 、萎陵菜和羊茅等。糙隐子草
主要生长在大针茅的典型草原 ,其主要植
物种有大针茅 、洽草 、冰草 、蒿类 、萎陵菜 ,
并丛生隐子草和糙隐子草对不同气候条件
的适应性不同 ,前者比较喜欢低温度(2 ~
3℃)和较高的降雨量(433 ~ 475mm/年),
后者为喜欢较旱(306 ~ 406mm/年)和温性
气候地区〔6〕 。多叶隐子草对气候的习性未
明确 。据 1997年调查 ,它只能被发现在前
旗草场的重牧草场并生活习性与丛生隐子
草相似。
2 试验区概况
试验区设在内蒙古兴安盟科右前旗的
茫哈(位于 E122°04′20″ N46°21′30″;海拔
高度 370m)和六合(位于 E122°16′00″
N46°12′40″;海拔高度 350m)两个项目示范
嘎查的围栏内(无霜期均为 140d左右),围
栏建于 1998年 4月。茫哈嘎查位于科右
前旗察尔森镇 ,草场类型是属于中度利用
并多叶隐子草为优势种的贝加尔针茅和线
叶菊的草甸草原类。其主要植物种有贝加
尔针茅 、线叶菊 、隐子草 、苔草 、蒿类和火绒
草等。一般来说 ,这类草场以山杏等灌木
丛被覆盖 ,但由于草场的封育只有 1年多
时间 ,它的植物密度和草层高度等指标都
较低。六合嘎查位于科右前旗额尔格图苏
木 ,是属于低等类并糙隐子草和丛生隐子
草为优势种的草甸草原 ,比茫哈草场较退
化 。主要植物种有大针茅 、羊草 、野古草 、
苔草 、隐了草等 。历时人为因素对草场的
影响(破坏)较大 ,由于常年的超载过牧而
降低多年生牧草的多样性 ,并被侵入C4植
物…1年生禾草(虎尾草 、狗尾草 、水稗等)
以及冷蒿等植物 。人类活动影响方面主要
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第 3期 陈 良 隐子草的生长模式与地上生物量月份动态初步研究
是刨出山杏的地下根 ,而从草场上有效的
迁移了山杏等灌木丛植被群落 ,六合围栏
的封育时间与茫哈相同。
3 方法
3.1 试验方案的设计 、监测与数据统计分
析
试验区建于 1999年 5月 ,每个试验区
包括 5个样地(重复),每个样地里包括随
机的 6个样方(点),样方面积为 0.1m2 并
具体测量在样方内进行(详细布局请参阅
图 2)每个月测量 1次 ,其具体内容如下:
图 2 两个试验区样地具体布局情况
◆估测植物盖度
◆测量植物多度
◆测植物高度
◆测第一叶片叶层高度
◆观测物候期
◆测产(月份产量以及地上和地下生物量)
表 1 监测样方的具体日期情况
样 地 监 测 日 期
1 2 3 4 5 6
茫 哈 05-16返青期
06-11
返青期
07-23
拔节期
分蘖期
08-11
抽穗期
分蘖期
09-11
结实期
10-20
枯黄期
六 合 05-23返青期
06-13
返青期
07-14
拔节期
分蘖期
08-11
抽穗期
分蘖期
09-12
结实期
10-20
枯黄期
用标准刈割测产方法 , 留茬高度为
1cm 左右。分样的第一步是隐子草和其
他 ,然后进一步分出绿色和枯腐质 。每样
称出鲜重 ,然后烘干称干重。样品的营养
分析包括消化率和营养成分(主要是蛋白
质%和灰分%),在此也包括自然气象条件
的观测 。
—60—
内 蒙 古 草 业 2001 年
4 结果
4.1 气候条件对隐子草早春的返青和生
长速度的影响
植物的生长规律除受植物本身的生物
学特性支配外 ,主要受气候因素的影响。
兴安盟位于中国北部 ,气候主要特点是冬
季寒冷而较长并每年 5月份的降雨量相差
较大(多样性 85%)〔5〕而降低月份产量 ,在
9月份的降雨量对植物生长季节来说太晚
(因为气温已开始下降趋势)(请参阅图
3)。从图 3 可发现 , 6月中旬之前隐子草
的生长速度不明显 ,并且春季降雨量比全
年平均降雨量高 ,当平均温度超过 15℃时
对隐子草的效应更明显 ,其结果可以证明
隐子草的生长速度与平均气温密切相关
(参阅图 4)。这也符合 C4 植物的生长规
律 。
图 3 1999 年乌兰浩特地区月份平均气温和
月份降雨量示意图
图 4 1999 年茫哈和六合两个试验区隐子
草月份自然高度动态
表 2 1999年乌兰浩特地区植物生长期内降雨量和平均气温情况
气象
因素
月 份
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
降雨量
(mm) 1 2 13 5 14 59 69 56 15 8
平均温度
(℃) -13.3 -4.9 -4.1 12.3 14.9 21.5 24.6 21.4 16 4.4
4.2 草场月份产量与隐子草的个体产量
关系
从图 5可以看出干物质总量 、绿色植
物和隐子草产量 。两个试验区草场总产量
六合比茫哈高 23.4%,两个试验区其他部
分的绿色重量基本相似 。5 ~ 6月份隐子
草的产量没有明显的增加 ,但从表 3可发
现植物密度较高 ,其原因是到 6月中旬在
这地区的平均气温较低 。因为这里的气温
从 5月份开始明显上升并到 8月份达最高
值 ,并在 8月份平均气温最高(请参阅图 3
和表 2)。因为隐子草种的生长速度与气
温有关 ,它的产量高峰期也就 8 月份。其
中六合试验区的牧草产量比茫哈明显高
(1.27和 0.62)。在 8月份绿色总产量方面
茫哈比六合高(分别是 57%和 35%)并茫
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第 3期 陈 良 隐子草的生长模式与地上生物量月份动态初步研究
哈其他部分里多数火绒草 、蒿类和线叶菊
等杂类草 ,六合旱场的新生其他部分中多
数是多年生禾草 。结果其表明有些根系发
达的阔叶植物和多年生禾草如羊草的竞争
能力比隐子草强 。但是整个生长期内植物
密度方面在茫哈草场上的隐子草比六合草
场小 ,并从结果也发现在两个试验区 5 ~ 7
月份之间虽然隐子草的产量较低 ,但它的
密度较高并经观察有一定的枯草现象 ,在
六合此现象尤其突出(植物密度下降43%)
(参阅表 3)。这说明植物个体发展到一定
数量后自我调节的一种表现 。为了证明隐
子草个体这种变化 ,在 8月和 9月份进行
第 2次刈割试验 。
图 5 1999 年试验区隐子草月份产量动态与总产量和绿色植物产量比例
表 3 1999 年 5 月~ 10 月隐子草第一次刈割时的株丛数情况
样 点 隐子草多度(株丛数/m2)
5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月
茫 哈 188 156 158 212 174 164
六 合 268 204 152 248 180 98
4.3 刈割对草场产量以及植物密度的影响
表 4 试验区隐子草第二次刈割时它的植物密度情况
样点 隐子草密度(株丛/ m2)
8 月 9 月
茫 哈 250(5 月份的) 232(6月份的) 148(7 月份的) 104(8月份的)
六 合 220(5 月份的) 172(6月份的) 110(7 月份的) 178(8月份的)
结果表明 ,通过刈割前两个月在茫哈
草场的植物密度明显增大(分别增加了
33%和 49%)之外 ,其余样点都有不程度
的下降趋势。其主要有两种原因:其 1 ,在
植物生长旺期的降雨量比正常年份少 5-
7成(参阅图 3)。其 2 ,这也能够说明植物
的密度分布范围是 200 ~ 240株从/m2 。
4.4 茎杆干物质量
在试验观测初期两个区有明显有大量
的茎杆 枯腐质 (茫 哈 840kg/ha;六合
1044kg/ha)。两个试验区都自从 1998年 4
月开始封育 ,当时两地茎杆枯腐质产量有
差异 ,但今年 8月份的观测其结果表明两
个点的枯腐质产量基本相似(参阅图 6)。
从此可以看出六合草场的消耗量为 62%,
茫哈的消耗量为 81%。但是两个点的分
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内 蒙 古 草 业 2001 年
解量不同(参阅图 6)。这是与早春降雨量
和气温有关 , 当气温增加到 17℃或大于
17℃时促进茎杆枯腐质的分解 ,尤其在六
合较明显 ,大约消耗 600kg/ha以上。
图6 1999年茫哈和六合草场枯腐质变化动态
讨论
在退化草场上隐子草为什么如此有积
极和较高的生产性能 ,其原因是C4植物有
关。此类植物在高气温条件下它的生长速
度比C3 植物快。这就能够说明隐子草在
降雨不均匀或高强度利用条件下比 C3 植
物的生长速度快 ,因为C3植物的生长速度
与雨季有关(尤其 5 月末 ~ 6 月初)。相
反 ,象针茅根系比较发达的植物 ,它在低温
条件下生长速度比 C4 植物快 。但是因水
分条件较差 ,根系没有机会积累营养 ,而导
致针茅等植物的生长发育受到很大程度的
限制。因为隐子草的发芽生长以及分蘖需
要高气温 ,在兴安盟草场尤其在低等类草
场的早春产量受气象因素的影响较明显 。
用现有的资料推算以后在退化草场上的多
年生牧草群落中大部分是被占 1年生禾草
和隐子草的趋势 。所以了解隐子草的生活
习性和生态学特征是对保护和管理现有的
兴安盟草场乃至全区直观重要。
图 7 平均气温对隐子草生长影响
通过研究(图 7)表明隐子草的生长发
育与气温有非常密切的联系从此可证明隐
子草叶层部的生长与发达很大程度上取决
于气温的因素。但也很容易发现平均气漫
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第 3期 陈 良 隐子草的生长模式与地上生物量月份动态初步研究
15℃以下时对隐子草的生长没有明显的效
应 ,在此期间如果较好的水分条件 ,其他牧
草也有机会生长繁育 。
在草场稳定性方面 ,以 C41 年生植物
被侵入的草原植被群落稳定性较差 ,因为
1年生牧草只能在水分条件相当时才能够
侵入群落中 。但是在我国草场的 C3:C4 植
物相互演替过程有步骤:即当放牧强度增
加时草原植被群落中的 C3 多年生植物演
替成隐子草或在小范围内 C41年生植物侵
入。在演替的第一过程中的最主要一点就
是家畜生产计划应与饲草料生产的季节性
相结合 ,因为隐子草与 C3 植物相比 ,它的
返青较晚并成熟的早 ,这与我区家畜生产
问题关系很大 。比如 ,在早春家畜妊娠期
必须有足够的饲料储备 ,羊于这问题也是
在兴安盟地区内蒙古草场保护项目的一部
分 ,为试图寻求并了解隐子草的生长规律 ,
研究它的生长模式并与草原上其他牧草种
相结合 ,为合理稳定并有持续性的家畜生
产而提供必要的管理模式和方案。
家畜生产上 ,C4 植物是草场植被群落
中绝对优势 ,但由于C4植物的生长期比C3
植物短 ,应该重视冬季和早春的饲草储备。
根据现有的研究其他牧草和杂类在早春的
返青和发芽比隐子草早并产量能达 >
500kg/ha 。这能够说明 ,在草场上保护 C3
植物与C4植物是同等重要。在六合 ,它是
隐子草为优势的低等类草甸草原 ,通过春
季休闲羊草有明显的增多 ,并实践中观察
表明 ,在利用和管理草场时隐子草的盖度
应保留 35%~ 45%,如果超过此范围 ,其
他植物种生长机会下降而导致影响群落的
多样性以及早春草场产量 。
在试验区监测中得到的另一个重要信
息是隐子草的生长发育尤其隐子草的分蘖
由季节有关(据 5 月份的测样),并根系
(部)积累和新生枝无关。这一结果也暗示
了隐子草为优势的草场在它的生长季节集
中放牧利用比冬春季更合理更有效。如果
冬季和早春过牧利用使促进草场的退化 ,
不利于枯腐质的积累和表土层的保护 ,并
对隐子草的稳定健康发展都有负面影响 。
在其他人士的研究(王等 ,1992)中也未明
确的阐述生长季节和冬春季放牧利用对草
场影响差异 ,以后应该明确并证明其结果 。
通过这次研究 ,以便了解隐子草的生
长发育特点 ,为天然草场的草地研究方面
积累基础资料 ,也为合理利用草地资源提
供科学依据 。不过对隐子草草场的季节性
利用问题 ,也许以后研究的焦点 。例如:我
们不太清楚隐子草的营养动态和地上地下
生物量比例情况以及隐子草的寿命和新增
加的分蘖数 ,并它的根系分蘖数是否依靠
由根部或植物断片。
致谢:做试验过程中得到了中方项目
主任胥宝印先生和澳方项目组长 Bob Gal-
land先生的大力支持并盟畜牧局的兴安先
生提供了有关气象资料 ,在此一并表示衷
心的感谢。
参考文献:
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